中國儲能網(wǎng)訊：2022年3月25-27日，中國電動汽車百人會論壇（2022）正式召開。會議以“迎接新能源汽車市場化發(fā)展新階段”為主題，就新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、雙碳目標、氣候變化、供應(yīng)鏈調(diào)整、信息技術(shù)與智能技術(shù)深度應(yīng)用、人類出行方式變革、大國競爭與合作等諸多挑戰(zhàn)和機遇等話題展開深度研討。
在26日下午舉辦的以“提升創(chuàng)新能力 抓住市場機遇”為主題的高層論壇中，中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高圍繞主題發(fā)表了演講，主要觀點如下：
1.新能源汽車的普及實現(xiàn) “從燃料密集型消耗性能源系統(tǒng)向材料密集型循環(huán)性能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變”；
2.全球鋰資源經(jīng)濟可采儲量快速增加，隨著需求的逐步走高，新的勘探量和可采儲量還會持續(xù)遞增，資源是完全充足的；
3.需要重視電池回收的節(jié)能減排，大力開展電池回收再生方面的科學技術(shù)研究；
4.2030年，預(yù)計國內(nèi)全固態(tài)電池占比不會超過1%；
5.電動底盤技術(shù)競爭繼續(xù)升級，體現(xiàn)在電池系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)集成化，底盤系統(tǒng)滑板化，成為電動乘用車新的競爭熱點；
6.最終顛覆性技術(shù)是輪轂電機。輪轂電機給整個底盤的制動、驅(qū)動、轉(zhuǎn)向帶來更加革命性的變化；
7.要完善有序充電相關(guān)標準、配套機制、運營模式，還有技術(shù)標準化的相關(guān)準備工作。
以下為演講實錄：
中國新能源汽車已經(jīng)走過了從培育示范期到商業(yè)化成長期的過程，目前進入了規(guī)模產(chǎn)業(yè)化高速增長期；產(chǎn)業(yè)發(fā)展從政策補貼驅(qū)動到市場政策雙驅(qū)動，正在進入市場競爭驅(qū)動為主導(dǎo)的新階段；市場從需求不足到供不因求與供應(yīng)鏈安全問題；市場化領(lǐng)域從乘用車電動化大規(guī)模推廣到商用車電動化起步；核心技術(shù)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化從上個十年的電池到今后十年的燃料電池；新能源汽車的量變促進了汽車產(chǎn)業(yè)的質(zhì)變，汽車電動化引發(fā)了交通全面電動化的起步，新能源汽車發(fā)展帶動了新能源革命全面啟動，2021年被認為是電化學儲能市場元年和光伏制氫元年，新能源汽車的普及將與其形成強耦合的協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn) “從燃料密集型消耗性能源系統(tǒng)向材料密集型循環(huán)性能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變”。
新能源汽車市場快速發(fā)展的新階段,也會遇到一系列新的關(guān)鍵技術(shù)問題。在動力電池方面會面臨供應(yīng)鏈安全、材料成本、回收利用等問題；在充電方面會面臨基礎(chǔ)設(shè)施普及、充電負荷調(diào)控、快速補能、以及電力綠色化等問題；在氫燃料電池與重型卡車電動化發(fā)展方面會面對產(chǎn)品定位、成本與壽命、車載儲氫、加氫站等問題；在電驅(qū)底盤平臺方面會迎來專用電動底盤、電池與底盤集成、電機-電控-傳動三合一驅(qū)動橋及分布式驅(qū)動、新型滑板底盤與非承載式車身等創(chuàng)新；在共性基礎(chǔ)器件方向包括芯片和材料（膜，碳纖維，催化劑等）等；在電動汽車售后服務(wù)體系方向會更深刻面臨保險和二手車價值評估等問題。
今天我重點講三個內(nèi)容。第一，基于新能源汽車發(fā)展的孕育、成長、增長三個階段，重點展望電動乘用車未來；第二，分析目前面臨的三個挑戰(zhàn)，包括電池材料漲價、整車技術(shù)競爭加劇以及充電困難；第三，提出三條發(fā)展路徑，就是電池創(chuàng)新、底盤創(chuàng)新和充電創(chuàng)新。
1、電動乘用車的發(fā)展與展望
我早期對中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化歷程有一個預(yù)測，包括產(chǎn)業(yè)孕育期、導(dǎo)入期、成長初期、成長期，最后爆發(fā)增長期。從實際發(fā)展來看，我原先的估計偏保守，2021年已經(jīng)實現(xiàn)了從成長期到爆發(fā)增長期的過渡，比以前的預(yù)測提前了五年。
簡要回顧一下發(fā)展過程，產(chǎn)業(yè)化孕育階段和導(dǎo)入期持續(xù)到2013年，當年產(chǎn)量不到2萬輛。這一階段開展了北京夏季奧運會的科技示范以及“十城千輛”示范，期間最關(guān)鍵的時間點是2012年，我國發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》，確立了純電驅(qū)動的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略，這是重要的產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略起點。
2014年總書記指示“發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路”，產(chǎn)業(yè)進入成長期。新能源汽車2014年銷量8萬，2018年銷量127萬。到2019年，受補貼退坡的影響，2019年與2018年比反而有點下降；到2020年峰回路轉(zhuǎn)，喜出望外；2021年銷量超過350萬輛，超出預(yù)期，但符合邏輯；2021年是一個新階段的標志。
總結(jié)電動汽車銷量和進入快速發(fā)展新階段的必然性，我覺得有三個因素：
1）市場因素
首先，電動汽車消費吸引力高。電動車的操控性能的優(yōu)越，電動車經(jīng)過多年推廣產(chǎn)生的品牌形象提升，新車型的大量引入和造型相比傳統(tǒng)車的新潮。其次，新能源汽車車型不斷豐富。細分市場和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了新的“兩頭擠”現(xiàn)象，微型車已經(jīng)基本被電動車占領(lǐng)，豪華車也基本由電動車主導(dǎo)，中級主流轎車又出現(xiàn)了比亞迪超級混動這種純電里程超過100公里的插電式電動車。第三，全生命周期綜合成本降低，也是用戶購買新能源汽車的主要因素。
2）技術(shù)因素。
首先，電池的續(xù)航里程、安全、壽命問題基本得到解決。電池在本征安全、主動安全、被動安全等綜合安全體系取得了巨大的進步，與電池安全相關(guān)的關(guān)注焦點已經(jīng)從電動汽車的轉(zhuǎn)移到儲能電池的安全和電動自行車的安全。其次，電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)進步、熱管理系統(tǒng)的技術(shù)進步，各種各樣車載和充電加熱技術(shù)出現(xiàn)，全氣候電動汽車慢慢成為現(xiàn)實。第三，駕駛操控系統(tǒng)逐步開始智能化，輔助駕駛的普及，電動化底盤、輕量化車身以及智能充換電和能源補給系統(tǒng)等各種各樣技術(shù)，使電動汽車在技術(shù)方面基本能夠滿足需求，至少是乘用車已經(jīng)完全可以滿足需求，綜合性能可以超越燃油車。
3）政策因素
“雙碳”目標實現(xiàn)將會加快電動化轉(zhuǎn)型和新能源轉(zhuǎn)型。首先，電動汽車將保障汽車的碳達峰在2030年前實現(xiàn)。我們的測算表明，2021年電動汽車每公里的碳排放大約為70克，與燃油車每公里170克的碳排放相比，純電動車的排放基本上只是燃油車的40%。這個測算的數(shù)據(jù)是基于生態(tài)環(huán)境部《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南發(fā)電設(shè)施-2022年修訂版》分布的全國電網(wǎng)的排放因子為每千瓦時581克，《中國汽車低碳行動計劃報告2021》分布的汽油生產(chǎn)碳排放因子和汽油燃燒轉(zhuǎn)換系數(shù)分別為487 克/升和2370 克/升，乘用車油耗和電耗參考《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖2.0》預(yù)測數(shù)據(jù)，分別為6.176升/100公里和12.2千瓦時/100公里。以此為依據(jù)并考慮車輛規(guī)模的發(fā)展趨勢，乘用車的碳排放總量預(yù)計會在2030年之前提前達峰，峰值低于6億噸。其次，2030-2035年后，電動車將開始成為負碳排放的單元?；谲嚲W(wǎng)互動技術(shù)(V2G)，電動車作為一種儲能裝置實現(xiàn)對風力和光伏等零碳新能源波動電力的儲能，抑制火電廠的碳排放，帶來減排效應(yīng)，這具有標志意義。也是我國向零中和轉(zhuǎn)型，新能源汽車的負碳效果會得到一系列的政策支持方面的利好。
因此，我們估計，2021-2030年我國新能源汽車市場進入快速增長的新階段。總體趨勢是快速增長，當然周期性波動還會有的。采用工信部、國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，我們團隊的預(yù)測結(jié)果表明，燃油車銷量的峰值會出現(xiàn)在2022-2023年，之后燃油車銷量會持續(xù)下降，而新能源車在2030年左右銷量與燃油車基本持平，占汽車總銷量的一半，與中國節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖的目標大體相當。
2、電池材料漲價與電池技術(shù)創(chuàng)新
隨著全球電動汽車進入高速發(fā)展階段，電池行業(yè)也迎來了飛速發(fā)展。產(chǎn)能急速膨脹，基于產(chǎn)業(yè)投資信息預(yù)測，我國電池產(chǎn)能在2023年可能達到15億千瓦時(1500GWh)，2025年可能達到30億千瓦時，電池出貨量2025年預(yù)計會達到1200GWh，其中百分之七八十會用于國內(nèi)市場，還會有百分之二三十出口海外市場。我們預(yù)估2025年會出現(xiàn)電池產(chǎn)能過剩。
由于新能源汽車的爆發(fā)式增長，電池價格會有上漲，再往材料領(lǐng)域傳遞，就有更大的放大效應(yīng)。今年材料漲價的一個原因就是整車需求的增長，電池預(yù)期走高，企業(yè)擴大產(chǎn)能、增加儲備。另外的影響原因是供給延遲，因為典型的礦石生產(chǎn)的碳酸鋰，產(chǎn)能釋放周期是3-5年，鹵水提鋰周期更長；另外疫情沖擊影響鋰資源生產(chǎn)，交通運力影響供應(yīng)。本輪價格上漲和2016-2018年鋰資源上漲的原因基本相同。當時，我國新能源汽車從孕育期到成長期也導(dǎo)致了鋰價格上漲過程，現(xiàn)在從成長期到快速增長期又是這么一個過程，這兩個過程很像，就是需求和預(yù)期的增長，只是這次比上一次更加強勁，加上疫情的影響，所以幅度更大。
從供需面看，恐慌性庫存儲備帶來的需求放大是暫時的，隨著碳酸鋰供應(yīng)能力的提升，將逐步回歸基本需求面。預(yù)計兩三年后有可能恢復(fù)完全的供需平衡，考慮到貿(mào)易環(huán)境的惡化，以及俄烏戰(zhàn)爭帶來的鎳價炒作，為了供應(yīng)安全，要采取有利措施打擊囤積居奇，抑制鎳價格短期大幅波動，以免今年的新能源汽車銷量受到影響。
首先從供應(yīng)側(cè)來看，全球鋰資源經(jīng)濟可采儲量快速增加，2005-2010年提升400%，現(xiàn)在全球經(jīng)濟可采儲量2200萬噸，以NCM811電池為例可以生產(chǎn)227TWh動力電池,每輛車100千瓦時算電池，可裝超過22.7億輛。隨著需求的增加，新的勘探量和可采儲量還會繼續(xù)增加，資源是完全充足的。
預(yù)計2030年之后電池材料回收將形成規(guī)模；2050年前后，原始礦產(chǎn)資源和回收資源的供給量將達到相當水平；更長期來看，回收資源將逐步完全替代原始資源需求。由于材料價值的上升，回收產(chǎn)業(yè)迎來機遇。我們估計2025年將有125個GWh，也就是1.25億千瓦時的回收量。電池材料生產(chǎn)與回收能耗排放較大，需要重視電池回收的節(jié)能減排，大力開展電池回收再生方面的科學技術(shù)研究。
目前主要有三種電池回收方法。首先是物理回收，通過回收可以降低整個電池生產(chǎn)鏈的碳排放；其次是火法回收，但該回收方式減碳量少，且能耗比較大；最后是濕法回收，濕法的能耗會降低一些，但是有液體溶劑污染物排放等問題?，F(xiàn)在最推崇的是物理回收，既可以降低碳排放，也可以降低其他污染物，這也是目前回收技術(shù)創(chuàng)新的最大領(lǐng)域，超聲波回收、等離子回收都是近期報道的新技術(shù)。
使用綠電是電池生產(chǎn)與回收碳排放可以進一步大幅度下降的根本途徑。所以電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)該往綠電區(qū)域集聚，比如西部。四川就是一個集聚地，目前已經(jīng)有五百個GWh的產(chǎn)能，宜賓一個地區(qū)就有200GWh，是全球單一最大的電池生產(chǎn)基地，也是電池材料的集聚區(qū)、新能源的集聚區(qū)，是非常好的未來電池生產(chǎn)基地。
另外一個方面，要開發(fā)新材料體系。按時間軸來看，未來電池材料體系的發(fā)展趨勢主要如下：2025年產(chǎn)業(yè)化目標，批量生產(chǎn)的電池應(yīng)該普遍到達350瓦時/公斤，現(xiàn)在平均不到300瓦時/公斤。這個體系我們叫液態(tài)體系，主要包括常規(guī)鋰離子電池材料、固液混合材料、還有鈉離子、未來的鉀離子等液態(tài)電池材料體系。
2030年的目標是達到400瓦時/公斤，全方位實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，該階段稱之為液態(tài)到固態(tài)的過渡，包括液態(tài)高電壓、厚電極、少電解液；正極高鎳如Ni95，負極硅碳；以及準固態(tài)電池體系。2030年應(yīng)該是轉(zhuǎn)向全固態(tài)電池發(fā)展的一個關(guān)鍵節(jié)點。在2030年，我們估計國內(nèi)全固態(tài)電池占比不會超過1%。
2035年的目標是達到500瓦時/公斤，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。包括全固態(tài)電池，鋰硫電池以及高容量富鋰錳基材料，而且電壓窗口會提高到5伏。現(xiàn)在說的500瓦時還不是產(chǎn)業(yè)化的，不是實車正常使用的，而是實驗室階段的或者特殊用途的。
再來看兩個電池坐標，一個是比能量，一個是壽命?；诖笠?guī)模儲能功能的考慮，電池壽命的要求也會越來越長，目標是一萬次，比能量目標是600wh/kg，當然還要考慮成本。負極材料壽命從長到短以此是石墨、硅碳、硅、到鋰金屬，鋰是高比能量的，但是壽命會相應(yīng)降低。正極材料鐵鋰比能量低、三元較高，最高的是富鋰錳基。
如果轉(zhuǎn)換坐標，把比能量和壽命作為兩根軸，我們可以看清楚未來的多元技術(shù)路線。第一條是高比能量和低成本液態(tài)液態(tài)技術(shù)路線，正極高鎳三元到富鋰錳基，負極從高比例硅碳到鋰金屬，比能量目標為500wh/kg，但壽命偏低；第二條技術(shù)路線是液態(tài)折中路線，兼顧比能量、安全和成本和壽命，高鎳正極體系，壽命不降比能量增加50%，或者比能量不降壽命增加3倍以上逼近10000次循環(huán)；第三條就是基于鐵鋰的高安全液態(tài)路線，成本最低、長壽命可到10000次循環(huán)以上。近年來的研究表面，液態(tài)路線可以走到500瓦時/公斤，液態(tài)三元也可以做到一萬次循環(huán)，不是僅磷酸鐵鋰可以做到一萬次循環(huán)。第四條是固態(tài)技術(shù)路線，就是高比能量、高安全，從現(xiàn)有的液態(tài)到固液混合到全固態(tài)。第五條路線是從鈉離子出來的，將來有鉀離子等。
在單體電池結(jié)構(gòu)方面也在不斷創(chuàng)新，主要是減少附件重量。圓柱電池，以特斯拉為代表，從18650到21700再到4680，以提升單體容量和提高比能量。再比如從軟包、方形硬殼到刀片電池，以及短刀和One-stop，均屬于國內(nèi)創(chuàng)新。
在電池系統(tǒng)方面，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的最大的趨勢是由傳統(tǒng)電池包的電芯、模組到電池包的組成方式逐步向去掉模組，再去掉整包的方向進行發(fā)展，從而構(gòu)成CTC（單體與底盤深度集成）、CTV（單體與車輛深度集成）。這是電池系統(tǒng)創(chuàng)新的路徑，逐步減少附屬的重量和體積，使電池系統(tǒng)比能量不斷提升，同時也帶來底盤結(jié)構(gòu)的變化和底盤技術(shù)創(chuàng)新。
3、產(chǎn)品競爭加劇與底盤技術(shù)創(chuàng)新
新能源汽車的興起引發(fā)了汽車產(chǎn)業(yè)的一場技術(shù)革命，自主品牌八仙過海彰顯實力，新造車勢力來勢兇猛充滿活力，合資企業(yè)蓄勢待發(fā)即將發(fā)力。今后五年是重要窗口期，市場高速增長、競爭不斷加劇。我認為，整車企業(yè)在競爭中保持優(yōu)勢的關(guān)鍵之一是應(yīng)對新一輪電動化底盤平臺技術(shù)帶來的整車設(shè)計制造技術(shù)變革、價值鏈重構(gòu)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)演化。
從燃油汽車到電動汽車到智能汽車，底盤會相應(yīng)發(fā)生變化。傳統(tǒng)底盤、電動底盤、智能底盤，其制動、轉(zhuǎn)向、懸架也會發(fā)生相應(yīng)的變化?，F(xiàn)在的懸架已經(jīng)是主動懸架，比如今年參加百人會展覽的車很多都是空氣懸架。也就是說，現(xiàn)在車身設(shè)計、智能座艙、輔助駕駛技術(shù)基本成熟了。電動底盤技術(shù)競爭還會繼續(xù)升級，體現(xiàn)在電池系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)集成化，底盤系統(tǒng)滑板化，這些技術(shù)將成為電動乘用車新的競爭熱點。
電動汽車的底盤平臺在快速迭代，剛開始的改裝車完全是燃油車底盤，到進一步優(yōu)化到電動車專用底盤，然后到CTV，特斯拉是比較典型的代表。
現(xiàn)在最具突破性的底盤技術(shù)是滑板底盤。底盤有兩條技術(shù)路線。一條是傳統(tǒng)車廠為代表，更多的采用改進型技術(shù)路線，繼續(xù)用承載式車身。另一邊，新造車勢力更多采用變革性技術(shù)路線，就是滑板底盤，用非承載式車身，美國已經(jīng)出現(xiàn)了幾家代表性公司，其中Rivian市值已經(jīng)到一千億美元。滑板底盤一般采用非承載式車身，電池包與底盤一體化集成式驅(qū)動系統(tǒng)，包含五大核心技術(shù)，我只講其中的電芯底盤一體化（CTC）和新型電驅(qū)系統(tǒng)。
CTC有兩種方案，一種是電池包整體吊裝進入底盤。另外一種直接在底盤上集成，沒有上面的承載式框架。國內(nèi)已經(jīng)有一些開發(fā)，比如寧德時代2025年要推出CTC。
新型驅(qū)動系統(tǒng)需要高度集成化、輕量化、小型化，就是集中驅(qū)動采用電機-開展-減速三合一。驅(qū)動系統(tǒng)還有一種分布式驅(qū)動形式，滑板底盤大都采用了分布式驅(qū)動，比方雙電機驅(qū)動、三電機驅(qū)動。現(xiàn)在三電機形式又出現(xiàn)了集中電機和輪邊電機結(jié)合，還有全部用輪邊電機的。
我們認為，最終顛覆性技術(shù)是輪轂電機。輪轂電機給整個底盤的制動、驅(qū)動、轉(zhuǎn)向帶來更加革命性的變化。國外開發(fā)的所謂的e-corner，驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向、懸掛于車輪集成為獨立單元。一輛四個輪子四個獨立單元，這是顛覆性的，國外已經(jīng)有很多廠家在研發(fā)這種技術(shù)。
清華大學我的團隊也在做輪轂電機，輪轂電機在出口的大功率摩托車和商用車上都開始使用。大功率摩托車使用了一個100kW的輪轂電機，如果輪轂電機來做滑板底盤有很多好處。第一，空間和容量增加；第二，驅(qū)動、制動都靠輪轂電機；第三，傳動效率提高；第四，靈活，可以原地打轉(zhuǎn)；第五，更好支持全自動駕駛。這是和全自動駕駛非常貼切的一種電動化底盤。
4、充電難題與能源技術(shù)創(chuàng)新
電動汽車充電方面的問題是慢充普及率跟不上市場的增長速度；長途出行的臨時補電速度太慢，排隊時間長，所以用戶抱怨電動車變成了“電動爹”；大量電動汽車無序充電帶來城市供電的負荷問題，比如北京、上海、深圳等城市必須進行有序充電；電動汽車現(xiàn)有充電標準不大適應(yīng)新的需求，比方說在高速公路長途旅行應(yīng)急補電，訴求是充電5分鐘滿足200公里行駛里程需要，這需要350千瓦大功率快充；還要滿足國際貿(mào)易的統(tǒng)一要求，車輛出口要和國際標準統(tǒng)一。
首先，充電創(chuàng)新標準先行。Chaoji是中國首創(chuàng)并主導(dǎo)的一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的直流充電解決技術(shù)方案，它兼顧過去(可直接匹配現(xiàn)有GB系統(tǒng))、面向未來（350千瓦大功率快速充電，小功率充電直流化與車網(wǎng)互動V2G）、引領(lǐng)世界（與IEC國際標準同步，推動中國企業(yè)走出去，推動國際接口標準統(tǒng)一）。第一階段Chaoji示范項目已完成：2019年先后在北京等8個城市建成投運大功率充電示范工程。第二階段Chaoji示范項目今年投運：正在京滬高速建設(shè)ChaoJi充電站，預(yù)計2022年2季度建成投運。立項國家標準GB/T 20234.4（連接組件）， GB/T 27930（通信協(xié)議）， GB/T 18487.1（充電系統(tǒng)）；GB/T 18487.1和27930已兩輪征求意見，GB/T 20234.4已征求一輪意見，預(yù)計今年三季度形成報批。這一充電標準升級將給超級快充與充換互補和有序慢充與車網(wǎng)互動的發(fā)展帶來巨大機遇。
關(guān)于有序慢充與車網(wǎng)互動技術(shù)。它包括單向有序充電V1G、車網(wǎng)能量雙向流動V2G，車聯(lián)萬物V2X。V1G，就是單向有序充電，如充電放到后半夜用電谷底；V2G，就是車輛可以反向供電，可充可放，給局域網(wǎng)供電和大電網(wǎng)供電；V2X，是Vehicle to everything, 包括車給車供電、給樓宇供電、緊急供電、家庭備用電源等。應(yīng)當注意的是實現(xiàn)V2G的前提是電動車在停止運行時要通過雙向充電樁與電網(wǎng)聯(lián)接，如果用換電模式，車載電池的儲能功能難以發(fā)揮。同時車網(wǎng)互動需要用戶、企業(yè)、地方政府共同參與構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，三方都有收益，還具有推動新能源發(fā)展的綠色效益。
車網(wǎng)互動有多大潛力呢？按照中國節(jié)能新能源汽車路線圖，2040年有3億輛新能源車保有量，以每輛車平均65千瓦時電池容量，車載電池的儲能容量有200億千瓦時，其規(guī)模與2020年中國每天消費的總電量相當。若進一步考慮出行需求，乘用車每日可靈活參與電網(wǎng)調(diào)度的平均電量為100億千瓦時。更為有意義的是車輛的功率調(diào)節(jié)潛力，因為負載是通過功率體現(xiàn)的，功率多少取決于雙向充電樁的功率大小。如果按照15千瓦算，根據(jù)日出行概率分布，3億輛新能源汽車對電網(wǎng)功率支撐的能力達到30億千瓦左右，現(xiàn)在全國的裝機容量才23.8億千瓦。
僅僅有序充電就可以把新能源汽車用電從無序到有序，大幅下降電網(wǎng)負荷。當前，面向新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，電化學儲能電站擴產(chǎn)上升非?？?，用的與電動汽車類似的鋰離子電池。隨著電動汽車保有量的快速增加，2030年將達到8000萬至1億輛。我們預(yù)計，到2030年之后，隨著V2G普及發(fā)展，其容量將超過電網(wǎng)的電化學電池儲能容量，在未來的電力系統(tǒng)中電動汽車將與儲能電站共同擔負穩(wěn)定電網(wǎng)的重要責任，并有望成為分布式儲能的主體。關(guān)鍵問題是如何把億萬輛車的電池聚合起來，這是典型的市場問題，簡單說來就是要像股票市場和期貨市場一樣，構(gòu)建一個廣大車主參與的“炒電”市場，電動車主利用峰谷電價差，低價給車充電，高價給電網(wǎng)放電，賺取價差。
車網(wǎng)互動還有很多技術(shù)問題需要研究，從空間尺度看，在底層是和車相關(guān)、和充電相關(guān)，是屬于硬件層面；中間層的是聚合，這是聚合商的業(yè)務(wù)，其實是能源互聯(lián)網(wǎng)平臺、信息平臺；上層是發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的調(diào)度。從時間尺度看，包括高頻、中頻和低頻的動力學與協(xié)調(diào)控制與優(yōu)化管理問題。與車網(wǎng)互動相關(guān)的利益主體多，協(xié)調(diào)難度大，政策與法規(guī)層面的事情比技術(shù)更難。 因此，有序充電和車網(wǎng)互動不是一天能建成的，將經(jīng)歷從無序充電到有序充電、到車家互動、到車輛和微網(wǎng)互動、最后到大電網(wǎng)互動的過程。今后五年是孕育突破期，關(guān)鍵是要完善有序充電相關(guān)標準、配套機制、運營模式，還有技術(shù)標準化的相關(guān)準備工作，在電動車占比高的重點區(qū)域?qū)崿F(xiàn)V2G商業(yè)試點?，F(xiàn)在深圳準備進行試點，其優(yōu)勢是電動車占有率比較高，城市管理水平比較高，已經(jīng)開始準備對V2G進行補貼。希望在其他地方比方北京、上海都可以做這件事情。
理想的充電服務(wù)體系除了隨時隨地可以慢充進行車網(wǎng)互動，還需要在交通干線進行快充快換，這里的快充是。首先，換電模式目前的主體是重卡，49噸的重卡只能換電。工信部已經(jīng)開始重卡換電示范，有13個試點城市。業(yè)內(nèi)估計今年換電重卡銷量會達到2-3萬輛。當前換電的主要問題就是要解決互換互聯(lián)問題，我們成立了“電動重卡換電聯(lián)盟”來促進這件事。目前主要針對接口和電壓制式進行行業(yè)標準規(guī)范的制定。在接口方面，無論是吊裝式還是側(cè)推式，均要實現(xiàn)接口統(tǒng)一，達到既可以吊裝也可以側(cè)裝。還有是電氣接口，1500伏800安，今年有望進行標準修訂。
在此基礎(chǔ)上，可以進一步實現(xiàn)快充和快換的耦合互補。建設(shè)電動汽車時代的“加油站”。具體而言，就是把現(xiàn)有的加油站改造成“光-儲-充-換一體化互補型智慧能源系統(tǒng)”，這里面重要的是卡車快換，快換的備用電池給轎車超級快充。因為卡車快換備用電池很多，光伏給它充電。轎車350千瓦大功率充電直接從電網(wǎng)取電，電網(wǎng)會超載。北京的電網(wǎng)的平均負荷是兩千多萬千瓦，有七萬輛車同時大功率快充電網(wǎng)就會崩潰。所以必須要通過儲能電池放電。儲能有兩種方式，一種是專用儲能電池，另外一種是用換電重卡的備用電池給轎車充電。按照這個思路，我們和殼牌合作已經(jīng)建設(shè)了全球第一個綜合示范站。已經(jīng)在張家口冬奧會成功示范。下一步將會在全國推廣。
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